GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:1

Mục lục CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3
CHƯƠNG II.ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ MBR TRONG XLNT 5
2.1.Định nghĩa: 5
2.2. Phân loại: 5
2.3.Cấu tạo: 7
2.4. Hoạt động 8
CHƯƠNG III:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 9
3.1. Mục tiêu thiết kế: 9
3.2. Mục đích: 9
3.3. Phương án xử lý: 10
3.4. Mô tả công nghệ được lựa chọn: 10
3.5.Sơ đồ dây chuyền công nghệ: 12
3.6.Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ MBR 13
3.7. Nguyên nhân làm nghẹt màng:. 15
3.7.1. Làm sạch màng . 15
CHƯƠNG VI: VAI TRÒ CỦA MBR TRONG XLNT: 18
PHẦN KẾT: 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO 20
GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:2
GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:3

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trong những năm gần đây, kinh tế phát triển cùng với đô thị hóa đã kéo theo sự gia
tăng nhanh chóng về nhu cầu nước, chính vì vậy đối sách về nguồn nước đã trở thành một
vấn đề quan trọng. Thời gian qua, vấn đề này cho đến nay đang được giải quyết bằng cách
xây dựng đập nước sử dụng đa mục đích tại các địa phương, sử dụng nước hợp lý nhưng
việc xây dựng đập cần nguồn kinh phí đầu tư ban đầu rất lớn nên tính kinh tế giảm, tính
cân bằng giữa nguồn nước tự nhiên và nước sinh hoạt mất đi, thêm nữa nhu cầu nước sinh
hoạt chủ yếu tập trung tại khu vực cửa sông cũng là một vấn đề đáng lưu tâm.
+ Ô nhiễm nước do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón nông nghiệp, nước
thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp cũng hạn chế việc sử dụng nguồn nước tự nhiên.
Theo đó, phải có phương pháp xử lý, thải nước thải ô nhiễm do các yếu tố trên một cách
hiệu quả thì mới có thể giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước cũng như chi phí liên quan .
Cho đến gần đây, thiết bị xử lý nước thải bằng vi sinh vật như phương pháp bùn
cặn hoạt tính (Activated sludge) đang được sử dụng khá rộng rãi nhưng thực tế công tác
vận hành và quản lý đã nảy sinh nhiều khó khăn. Một trong số đó là hiện tượng xuất hiện
khuẩn lạ do bùn cặn (Sludge bulking), nếu hiện tượng bulking (gây xốp khối bùn và làm
cho khối lượng riêng của bùn thấp đi, khó lắng) xuất hiện thì việc phân tách chất rắn-lỏng
(Solid-liquid separation) tại bể lắng (Settling tank) sẽ không thể đạt được, cặn sẽ bị mất
đi, chất lượng nước thải ra theo đó cũng giảm và việc quản lý trở nên khó khăn.
+MBR là công nghệ tiên tiến xử lý nước thải kết hợp dùng màng với hệ thống bể
sinh học thể động bằng quy trình SBR sục khí và công nghệ dòng chảy gián đoạn.
Công nghệ MBR cho hiệu quả rất cao trong việc khử các chất hưu cơ, vô cơ phức
tạp cũng như các vi sinh vật gây bệnh. Nước thải xử lý bằng công nghệ MBR không
những đáp ứng được tất cả các yêu cầu về nước thải theo TCVN mà nước thải sau khi sử
lý còn có thể tái sử dụng cho việc tưới cây, rửa xe, trộn bê tông, xả toalét …
+Kỹ thuật MBR sử dụng màng tách đặt ngập nước tuy không là kỹ thuật mới
nhưng đã cải thiện đáng kể những vấn đề trên bằng công đoạn xử lý vi sinh có sẵn và

GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:5

CHƯƠNG II.ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ MBR TRONG XLNT
- Quy trình xử lý bể sinh học bằng màng MBR (Membrane Bio Reactor) có thể loại bỏ
chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được xem là công nghệ triển vọng
nhất để xử lý nước thải.
-MBR là kỹ thuật mới xử lý nước thải kết hợp quá trình dùng màng với hệ thống bể sinh
học thể động bằng quy trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và công nghệ dòng chảy gián
đoạn. MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính, trong đó việc tách cặn
được thực hiện không cần đến bể lắng bậc 2 .
-Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử lý có thể
đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ / tái sử dụng được ngay.
2.1.Định nghĩa:
- MBR là viết tắt của cụm từ membrance Bio Reactor (bể lọc sinh học bằng
màng), có thể định nghĩa là hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ màng lọc sinh học.
- MBR là công nghệ tiên tiến xử lý nước thải kết hợp dùng màng với hệ thống bể
sinh học thể động bằng quy trình SBR sục khí và công nghệ dòng chảy gián đoạn.
MBR có thể ứng dụng với cả bể hiếu khí và kỵ khí . Chúng cho hiệu quả rất cao trong
việc khử các chất hữu cơ, vô cơ phức tạp cũng như các vi sinh vật gây bệnh.

* Bể sinh học màng vi lọc là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản trong một đơn nguyên:
+ Phân hủy sinh học chất hữu cơ
+ kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn bằng màng vi lọc (micro-flitration).
2.2. Phân loại:
Hệ thống bể sinh học MBR có 2 loại:
+ Kiểu đặt ngập màng MBR vào trong bể MBR: hoạt động bằng cách hút hoặc dùng áp
lực. Tuy nhiên nếu xét các mốc ứng dụng phát triển của MBR trong và ngoài nước thì ta


Dòng ra
Bơm

Dòng
vào

đầu sục
khí

màng
Dòng tuần
Bơm

Dòng ra

Dòng

vào

Không
c)Sơ đồ
GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:7


Tiền xử lý: như lưới lọc, song chắn rác.
Xử lý bậc 1: khử chất hữu cơ, N, P.
Xử lý bậc 2: phân tách hai pha rắn và pha lỏng khi qua màng.
-Sau khi xử lý sơ bộ nước thải sẽ được vào bể sinh học có sử dụng màng lọc MBR.Tại
đây nước thải sẽ được thấm xuyên qua vách màng vào ống mao dẫn nhờ những lỗ cực
nhỏ từ 0.01-0.2 micromet.
- Màng chỉ cho các phân tử nước đi qua, còn các chất hữu cơ, vô cơ sẽ được giữ lại
trên bề mặt của màng. Nước sạch sẽ theo ống ra ngoài bể chứa nhờ bơm hút( theo kiểu
gián đoạn :cứ 10 phút chạy thì 1-2 phút ngừng, tuỳ theo hiệu chỉnh)
Khi áp suất chân không vượt quá 50 kpa so với bình thường thì 2 bơm hút tự động ngắt,
để bơm thứ 3 bơm rửa lọc ngược trở lại.
GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:9

CHƯƠNG III:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Mục tiêu thiết kế:
Phương án nhằm xây dựng, lắp đặt thiết bị và chuyển giao công nghệ xử lý với năng suất
khoảng Q = 90 m3/ngày đêm. Hệ thống xử lý được thiết kế theo công nghệ mới nhất, tiên
tiến nhất của Nhật Bản và đang được ứng dung rộng rãi trên thế giới vào cuối năm 2007,
cũng như ở VN phương pháp sử dụng màng lọc sinh học MBR chỉ mới bắt đầu áp dụng
vào giữa năm 2008.
- Phương án sử dụng công nghệ mới MBR so với các công nghệ cũ sử dụng giá thể vi có
những ưu, nhược điểm sau:

PHƯƠNG ÁN MBR PHƯƠNG ÁN GIÁ THỂ VI SINH

- Hướng dẫn, chuyển giao công nghệ và đào tạo cán bộ kỹ thuật của công ty vận
hành hệ thống xử lý nước cấp theo đúng quy trình công nghệ.
3.3. Phương án xử lý:
- Qua nghiên cứu thành phần và tính chất của nước,tác nhân chính gây ô nhiễm nguồn
nước, đó là : các chất hữu cơ, vô cơ có thể bị phân huỷ, được biểu hiện qua thông số :
BOD
5
trung bình 400mg/ml, COD = 500mg/l, SS = 150mg/l.
- Phương án xử lý được tính toán với các thông số như sau :
* Thông số đầu vào:

Lưu lượng 90 m
3
/ngàyđêm .
PH 5 – 9
BOD5 400 mg/l
COD 500 mg/l
SS 150m/l
N-NH4 2 mg/l
Tổng N 20 mg/l
Tổng Coliform 108 MPN/100ml
Các vi trùng gây bệnh khác.

* Tiêu chuẩn của nước sau khi xử lý : Nước sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn
TCVN 6772 – 2000 mức II:
* Thiết kế của chúng tôi sau đây đạt hiệu suất xử lý 97% đối với BOD, 98% đối
với COD, 95% đối với SS, gần 99% đối với Coliform, và 100% đối với các vi
trùng gây bệnh khác.
3.4. Mô tả công nghệ được lựa chọn:
a. Hố thu: Nước thải sản xuất sẽ theo hệ thống mương dẫn chảy về bể gom, qua lưới chắn

+ NH
4+
+ H
2
S + Năng lượng+…
Quá trình phân hủy sinh học hiếu khí đạt yêu cầu thì tại đây sẽ không có mùi hôi, bể
không đậy kín để tăng quá trình tiếp xúc của nước thải trên bề mặt bể với không khí và dễ
quản lý trong vận hành. GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:12

- Với thời gian lưu của nước trong bể này khoảng 10 – 12 giờ thì hiệu quả xử lý trong giai
đoạn này đạt 90 đến 95% theo BOD.
f.Bể ổn định:
Trước khi thải vào môi trường nước sau khi xử lý còn trung gian trước khi đi vào môi
trường, mặt khác nước thải còn được dùng trở lại để rửa màng MBR theo định kỳ.
g. Hệ thống xử lý bùn:
Bùn trong quá trình xử lý từ bể lắng, một phần dư. Bùn được phân huỷ kỵ khí bỡi vi sinh

3.5.Sơ đồ dây chuyền công nghệ:

Chú thích:
Influent – đầu vào;
Anaerobic reactor – bể kỵ khí;
- Hoạt động dễ dàng:
- Không phụ thuộc khả năng lắng
- Lượng bùn sinh thấp: duy trì tỉ số F/M thấp, kết qủa là bùn thải thấp.
 Không cần tiệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform và E.coli
- Dễ kiểm soát và bảo trì bằng hệ thống tự động
- Không dung hoá chất
- Tiêu thụ điện năng ít
 Kiểm soát quy trình chỉ cần đồng hồ áp lực hoặc lưu lượng.
 Cấu tạo gồm những hộp lọc đơn ghép lại nên thay thế rất dễ. Quá trình làm sạch,
sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất thuận tiện.
 Quy trình có thể được kết nối giữa công trình với văn phòng sử dụng, vì thế có thể
điều khiển kiểm soát vận hành từ xa, thậm chí thông qua mạng internet.

*Những ưu điểm đã được khẳng định của công nghệ MBR:
+ Sự ổn định của chất lượng nước sau xử lý:
Đáp ứng được tiêu chuẩn rất khắc khe về chất lượng nước đầu ra, như coliform, vi khuẩn,
khuẩn Coli…Nhờ vào hiệu suất khử chất lơ lửng và vi sinh cấp độ cao, nước sau xử lý có
thể được tái sử dụng ngay cho các tòa nhà hay nhà máy nước tuần hoàn.
Có thể được thiết kế để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực với những đặc thù riêng và đòi hỏi
chất lượng nước sau xử lý luôn ổn định.
+ Lưu lượng đa dạng: từ 50m
3
/đêm trở lên.
+ Cơ động, dễ vận chuyển, lắp đặt thêm hoặc tháo bỏ bớt hệ thống bổ sung theo nhu
cầu. Có thể lắp đặt lại tại các địa điểm khác nhau một cách dễ dàng.
+ Tiết kiệm không gian: Công nghệ MBR của Hitachi tiết kiệm được 2/3 diện tích so
với công nghệ truyền thống.
+ Lợi ích kinh tế: Giảm giá thành xây dựng nhờ không cần bể lắng, bể lọc và khử
trùng.
Tiêu thụ điện năng của công nghệ MBR rất ít so với các công nghệ khác. Phí thải bùn

Để kéo dai tuổi thọ cho màng, cần làm sạch màng vào cuối hạn dùng. Chọn cách rửa
màng tối ưu tùy thuộc vào loại nước đầu vào.Thời điểm rửa màng xác định dựa theo đồng
hồ đo áp lực.
+Làm sạch bằng thổi khí: GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:16

Cách đơn giản là dùng khí thổi từ dưới lên sao cho bọt khí đi vào trong ruột màng chui
theo lổ rỗng ra ngoài, đẩy cặn bám ra khỏi màng.
+Làm sạch bằng cách ngâm trong dung dịch hóa chất:
Nếu tổn thất áp qua màng tăng lên 25~30 cmHg so với bình thường, ngay cả khi đã dùng
cách rửa màng bằng thổi khí, thì cần làm sạch màng bằng cách ngâm vào thùng hóa chất
riêng khoảng 2~4 giờ. (Dùng chlorine với liều lượng 3~5g/L, thực hiện 6~12 tháng một
lần).

GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:17


+Vai trò của Bể lọc tách bằng màng:
Cấp đầy dưỡng chất bằng hấp thu lượng amoni và P còn lại.
Khử hết sinh vật còn lại.
Vận hành gián đoạn (7~12 phút chạy, 3 phút ngưng).
Làm sạch màng chỉ bằng thổi khí ngược.
Vận hành liên tục trên 6 tháng, lưu tốc 0.3 m3/m2.ngày.
Ưu điểm của kỹ thuật dùng màng lọc tách:
Không cần bể lắng và giảm kích thước bể nén bùn
Không cần tiệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform
Công trình được tinh giản nhờ sử dụng chỉ một bể phản ứng để khử N & P mà
không cần bể lắng, bể lọc và tiệt trùng.
Trong điều kiện thay đổi đột ngột, hệ thống được điều chỉnh cho ổn định bằng kỹ
thuật không sục khí – sục khí – không sục khí.
Khắc phục được các yếu điểm (nén bùn và tạo bọt) trong phương pháp bùn hoạt
tính (dùng màng khử hiệu quả Nutrient và E.coli)
Dễ kiểm soát và bảo trì bằng hệ thống tự động
GVHD:Đặng Xuân Hiển Trang:19

PHẦN KẾT:

Hiện nay kỹ thuật tách màng sinh học sử dụng MBR (Membrane Bio Reactor)


1.Nguyễn Ngọc Dung,Xử lý nước cấp
2.Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, nhà xuất bản xây dựng
3.www.yeumoitruong.com.vn
4.www.tailieu.vn
5.www.google.com.vn